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课件网) 人教版选修3-4第十二章：机械波的图象及多解问题习题课 探究一 探究二 探究三 当堂检测 波的图象 问题导引 请以横波为例,说说从机械波的图象可以知道的物理量有哪些? 要点提示:1.振幅(A):波峰所对应的纵坐标值或波谷所对应纵坐标的绝对值。 2.波长(λ):相邻波峰或波谷间的距离,波峰或波谷间的距离为波长的整数倍。 3.该时刻各质点对平衡位置的位移:质点的纵坐标。 4.各质点的回复力、加速度及速度在该时刻的方向及回复力、加速度及速度的变化情况。 探究一 探究二 探究三 当堂检测 名师精讲 1.波的图象是机械波中的一个重要内容,以机械波的图象为载体,考查波动这一“群体效应”与振动这一“个体运动”的内在联系的试题,常是高考命题的热点之一。常见问题一般包含如下几种类型:根据波的传播方向确定各质点振动方向;画出经过t时间后的波形;利用波动图象的周期性解决波的问题。 2.在解决关于波的图象问题时,应注意以下几点: (1)波的传播方向的双向性:在题目未给出传播方向时,要考虑到波沿x轴的正方向或沿x轴的负向传播的两种可能性。 (2)波的图象的周期性:相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同,也就是说,每经过一个周期波形重复出现一次。从而使题目的解答出现多解的可能,即存在系列解。 探究一 探究二 探究三 当堂检测 典例剖析 例题1右图是一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形。已知波速v=0.5 m/s,画出该时刻7 s前及7 s后的瞬时波形(至少要画一个波长)。 答案:见解析 探究一 探究二 探究三 当堂检测 归纳总结根据某时刻的波形,画出另一时刻的波形的方法 (1)波形平移法:当波传播距离x=nλ+Δx时,波形平移Δx即可。 (2)特殊质点振动法:当波传播时间t=nT+Δt时,根据振动方向判断相邻特殊点(波峰处质点,波谷处质点,平衡位置处质点)振动Δt后的位置进而确定波形。应用波形平移法时一定要注意平移的是波的形状而不是质点的位置,每个质点都是在各自的平衡位置附近上下振动,并不随波形迁移。从这个角度说,用特殊质点振动法更能体现各个质点的振动和所有质点波动的关系。 探究一 探究二 探究三 当堂检测 变式训练1一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示,则 ( ) A.波的周期为1 s B.x=0处的质点在t=0时向y轴负方向运动 答案:AB 探究一 探究二 探究三 当堂检测 变式训练2右图为一列横波的某时刻的图象,a、b、c、d为介质的几个质点,则( ) A.a、c两质点有相同的振幅 B.a质点此时的加速度为正方向最大 C.b质点此时向正方向运动 D.b质点此时速度为零,b、d的距离为波长 解析:波动中各质点的振幅为波源振动的振幅均相同,故选项A正确;a质点此时在波峰,回复力方向指向平衡位置,加速度方向与回复力方向相同,为负方向最大,故选项B错误;波的传播方向未知,无法判断b质点的运动方向,故选项C错误;b在平衡位置处,速度达到最大,故选项D错误。 答案:A 探究一 探究二 探究三 当堂检测 机械波的传播方向及质点振动方向的判断 问题导引 由波的传播方向和波形判断质点(以质点P为例)振动方向的常用方法有哪些?由这些方法可以判断波的传播方向吗? 要点提示:(1)带动法:在质点P靠近波源一侧的图象上找一相邻质点,若在下方,则质点P向下运动;若在上方,则质点P向上运动。(2)上下坡法:沿着波的传播方向看,图象上“上坡”的点向下运动,“下坡”的点向上运动。(3)同侧法:在波的图象的某点上,沿水平方向画一箭头表示波的传播方向,在图象的同侧沿竖直方向画一箭头,箭头所指的方向就表示质点运动方向。(4)微平移法:根据波的传播方向,画出微小时间后的波形,由此可知后一时刻各质点的位置,从而判断质点的运动方向。也可以根据这些方法由质点运动方向判断波的传播方向 ... ...
